摘要：結合工作實踐經驗，本文以110KV柴泊變電站1#主變壓器為例，從110KV變壓器套管內部缺陷的發現、診斷和處理過程，利用IEC三比值法，發現導致高壓套管底座發熱、絕緣油乙炔超標、電容量測試數據偏差較大的原因是套管末屏引線與接線柱連接松動。此次故障處理的經驗可以為變壓器高壓套管的吊裝、檢修和試驗工作提供參考。
　　關鍵詞：紅外測溫；色譜分析；高壓試驗；套管；電容量
　　
　　一、設備簡介和故障概況
　　110KV柴泊變電站1#主變壓器型號為SFSZ9-31500/110+-8*2.5%，于1998年6月正式投運，變壓器110kV高壓側套管型號為BRLW-110/630-4，中性點套管型號為BRLW-72.5/630-4。
　　2008年5月26日，紅外測溫巡檢發現該主變高壓側套管升高座部位溫度異常。其中：A相套管底座57℃；B、C兩相46℃，當時該套管運行負荷電流76A；室外溫度27℃；變壓器本體溫度約46℃。考慮到變壓器高壓套管升高座部位三相之間差別較大，公司高度重視，將其視為異常情況，定為二類缺陷，制訂了具體方案進行跟蹤監督。因缺陷未消除，于是決定停電檢查處理。
　　
　　二、檢查試驗
　　1.第1次高壓試驗
　　2008年6月2日停電后，對該站1#變110KV高壓側套管進行了高壓試驗測試，絕緣電阻、介損和電容量測試等各項試驗結果未發現異常，只是A相套管電容量誤差偏大，但未超過注意值(±5%)，測試數據見表1。表中：Cx為實測電容值；tgδ為介質損耗因數；C標為標稱電容值；ΔC為Cx與C標之間的相對誤差。
　　
　　2.色譜分析的診斷
　　2008年6月2日停電后，對4只高壓套管取油樣，進行色譜分析，發現該主變110kV側4只套管乙炔含量均大幅超標，遠遠超過注意值標準，數據見表2。
　　根據電力設備預防性試驗規程，C2H2含量注意值為2×10−6L/L(110kV及以下套管)，特征氣體乙
　　
　　
　　炔含量超過該值，超標嚴重；總烴和H2含量均不超標。因此初步判斷該變壓器存在放電性故障[1-2]。特征氣體CO、CO2含量變化不大，說明故障部位不涉及固體絕緣物，放電可能是由于金屬接觸不良引起的。利用IEC三比值法，計算出所測4只套管特征氣體的比值編碼均為2、1、0，故障類型判斷為低能量的放電。
　　綜合以上分析，認為該變壓器的故障性質屬于金屬接觸不良引起的低能量放電[2-3]，且不涉及固體絕緣物。針對所取油樣化驗色譜分析發現，4只套管均出現乙炔嚴重超標的同種缺陷，這樣的幾率非常少見。有關領導及部分技術人員分析認為不可能出現三相套管同時出現問題的情況，并且還發現中性點套管乙炔含量最高，認為中性點運行時電壓較低，對試驗結果的準確性產生了懷疑。研究決定，對4只套管換油處理后進一步進行試驗分析。
　　
　　3.第2次高壓試驗
　　2008年6月14日再次停電，計劃對A、B、C3只套管換油處理后再進行試驗。從變壓器上取下套管，抽真空，進行了換油處理。再次進行高壓試驗時發現A、B、C三相套管電容量非常小，均不超過0.15pF，遠遠小于銘牌上的標稱電容；其中A、B兩相在升壓過程中，內部還出現清脆的放電聲，而未進行換油處理的中性點套管試驗數據合格。
　　為了進一步分析，又用反接法，加1kV較低電壓，測量末屏對地的電容。同樣地，中性點套管試驗數據合格，而A、B、C三相套管末屏對地電容非常小，詳細試驗數據見表3。
　　從2次高壓試驗結果來看，第1次試驗結果并非不正確，而是套管末屏引線與接線柱連接松動，試驗時加壓10kV，仍能加上電壓測出套管電容。高壓套管抽真空注油時，由于氣流及油流的作用
　　力，導致松動僅連接幾絲的多股軟銅線與接線柱徹底斷開，故第2次試驗時測不出電容。
　　至此已經可以斷定：該主變110kV側A、B、C3只套管內部末屏均已斷線。于是迅速聯系廠家進行更換處理。
　　
　　三、故障原因分析
　　分析認為，故障原因主要有以下幾個方面：
　　1）制造工藝存在缺陷。套管末屏在運行電壓下必須接地，試驗時需要把接地解開，用來作測試端子。該套管末屏是通過一根約1.0mm2的多股軟銅線連接到一個帶瓷套的接線柱上，在套管外部經過法蘭接地。末屏引線是在套管內部與接線柱脫落的，可能是廠家人員在安裝套管過程中首先把小套管引線在內部與接線柱連接后，再安裝套管瓷套，然后從套管外部壓緊小套管接線柱螺絲，此時接線柱會出現連軸轉，造成內部螺絲松動，使得多股細銅線出廠時只壓接了幾絲，造成接觸不良。
　　2）末屏引線與接線柱連接處接觸電阻大，電流通過時發熱。電容型套管運行時經過末屏引線有電流通過(約5mA)，電流雖不大，如果接觸不良，連接部位會發熱，嚴重時會產生懸浮電位而放電，色譜分析能發現乙炔嚴重超標，高壓試驗加壓較低，結果正常。
　　3）換油處理過程中，抽真空及注油時抽氣口距離末屏引線只有5cm左右，氣流及油流的作用力使得僅剩幾絲的小引線完全脫落。
　　4）理論上變壓器高壓側中性點運行時不帶電，實際運行中三相電壓不會絕對平衡，正常情況下有近千伏電壓，末屏接地不良也會放電，系統出現單相接地故障時，中性點就接近于相電壓了，中性點套管末屏引線接觸不良造成色譜分析結果異常。
　　
　　四、結束語
　　通過今次故障的及時發現提醒我們，在進行變壓器高壓套管吊裝、檢修及試驗時，一定要嚴格按照施工工藝進行操作，防止套管末屏與接線柱螺絲壓接處松動而接觸不良，并導致發熱或低能量放電。綜合應用紅外測溫、油色譜分析、高壓試驗等技術手段能夠及時有效地發現設備缺陷性質及原因，進而制定出科學的處理措施，同時也是搞好設備狀態檢修工作最基本的重要手段。
　　
　　
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